超高层建筑钢结构施工技术与管理论文_杨琳杰,康磊

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摘要:伴随着城市化进程的持续加快,城市土地资源局势日益严峻,为缓解该局面,超高层建筑已成为目前城市建设的主要形式。超高层建筑对比于一般建筑来说,对其稳定性和安全性要求与标准相对较高。而且当前人们愈发重视居住环境和生活品质,对于建筑项目安全及质量提出了更高的要求。而钢结构比较混凝土结构、混合结构和木结构,具有自重轻、强度高、环保节能等特点而更加具有优势。因此,加强超高层钢结构施工技术管理具有重要的意义。

关键词:超高层建筑;钢结构施工;技术管理

引言

高层建筑指40层以上,高度100米以上的建筑物。按照中国《民用建筑设计通则》GB50352—2005规定:建筑高度超过100米时,不论住宅及公共建筑均为超高层建筑。根据世界超高层建筑学会的新标准,300米以上为超高层建筑。超高层建筑是城市未来发展的趋势,无论是在土地资源还是空间资源上,超高层建筑都能使得其更加集约化。本文主要对超高层建筑钢结构施工工艺进行了简要的分析。

1超高层钢结构建筑构件的加工和制作

在进行超高层钢结构建筑构件的加工制造的过程中需要运用BIM技术和TEKLA以及AUTOCAD等多种三维模拟软件。BIM技术主要的工作原理是通过建立起三维物理模型,并将有关此建筑的全部信息进行串联,有效地改变建筑的生产方式,并进行合理化的管理。特别需要注意的是,BIM技术在资源设计和虚拟建筑构型方面具有很大的优势,在面对较为复杂的建筑环境时,使用BIM技术能够准确地对建筑整体进行把控,并通过三维物理模型的建立对建筑构件进行时间顺序和空间顺序上的模拟,三维物理模型的准确建立可以为施工提供诸多的方便,同时能够提升建筑施工的效率,减少施工过程中出现的失误。TEKLA和AUTOCAD等三维模拟软件主要用于建造动态模拟三维建筑构型,通过AUTOCAD转换出建筑用材的详细图,利用TEKLA软件进行材料的排版,最终实现工艺的加工。高层钢结构建筑构件的加工除了上述中对于整体建筑的把控之外,还应该细分为以下两个方面:(1)就是对柱的制作加工。为避免出现“柱未到,梁先至”的错误施工,首先应该进行柱的制作加工。制作加工工厂中应该具备加工平台、定位平台、矫正平台等硬件设施,以确保异形变截面钢立柱的加工质量,并保证有缺陷的柱能够及时受到矫正,节约工作原料的同时,确保施工不会因为柱子弯曲变形受到影响。(2)要进行梁的加工制作。梁的加工制作平台应该由以下四个方面构成:平台基础、刚性平台和负责平面数控钻床进行制孔的匹配模板以及加强钢梁组装过程稳定的定位顽板,以保证能够实现不同界面的梁的制作和加工。

2预埋锚栓安装技术管理

预埋锚栓安装是钢结构施工的关键环节,而超高层钢结构所使用的锚栓较常规工程直径、长度更大,数量更多,对锚栓的垂偏和相互位置控制精度要求更高,稍有不慎就容易酿成质量问题,后续处理较为棘手。预埋锚栓安装前,根据基础底板钢筋布置以及锚栓信息,利用BIM技术设计组合支撑架。原材料均为普通材料,节点形式和连接形式绝大部分为焊接,可以实现尽量减少机加工的工作量,便于现场制作。

锚栓安装工艺采用初、粗、精三级调整定位的方法。第一级初定位。利用全站仪监测过渡架安装精度,确保过渡架顶横梁标高,并在横梁表面测放套架的控制线。第二级粗定位。依据控制线吊装套架,用全站仪监测套架上控制点坐标,用千斤顶和倒链调整套架的平面位置和垂偏,完成粗定位。第三级精确定位。在浇筑混凝土之前,使用千斤顶支起穿孔架,完成垂偏纠正,之后微调穿孔架的水平和标高位置完成精确定位。

与传统的锚栓支撑架及其预埋方法相比,该施工方法中过渡架的安装不会对其它工序造成影响,既可以和钢筋绑扎同步,也可以在钢筋绑扎完毕后安装,而且平面位置也可灵活调整。锚栓套架不和基础钢筋直接接触,避免了外界的干扰,减少了重复调整的频次。另外锚栓自纠偏功能也提高了调整的效率和精度,锚栓精度始终控制在允许范围内,避免了反复调整,极大地提高了施工效率。

3钢结构伸臂桁架施工技术管理

伸臂结构的刚度相对较大,主要在外柱与内筒的连接施工当中运用,在超高层建筑项目工程施工当中,应当按照建筑高度从一层到多层展开伸臂构件的安置施工,在超高层建筑工程项目施工当中应用伸臂结构,可以使外框架柱的轴力获得相对较大的提高,而且还能在最大程度上保证侧移位置减小,这也是在超高层建筑项目中常用的钢结构办法。在建筑工程项目中,使用钢结构伸臂桁架的时候,主要是以钢材为建筑材料。而在施工真正开展的时候,经过对型钢及钢板等工程材料的运用,可以制成钢桁架、钢梁及钢柱等结构,与此同时,针对各结构件而言,能够使用铆钉、焊接或螺栓等展开连接。其中,伸臂桁架分段示意图如图1所示。在安装伸臂桁架的过程中,应对各构件质量及尺寸所展开的实地检测加以重视,进而保证安装的质量;应用动臂塔吊对桁架进行吊装,安装之后应当将高强螺栓的固定工作和钢杆校正工作做好,需要要求现场的技术人员能够有熟练的工作技能,并且树立起足够的安全意识,避免施工现场事故的发生,保证施工效率;在焊接之前,需要人员配备焊接所需设备及工具,进而提升施工的速率,需要技术人员在专业技能上具备较高水准,同时拥有丰富的施工经验。

图1伸臂桁架分段示意图

4超高层建筑钢结构防腐涂装技术管理

1)基层清理:用电动钢丝刷或磨光机进行除锈处理,表面处理质量应达到St3级,底材显露部分应有金属光泽,除锈后将钢材表面灰尘除尽。2)底漆涂装:使用毛刷涂刷第1道底漆,待完全干燥后检查漆膜厚度。按构件数抽查10%,且同类构件不应少于3件。用干漆膜测厚仪检查,每个构件检测5处,每处的数值为3个相距50mm测点涂层干漆膜厚度的平均值。3)中间漆涂装:待底漆干燥后,涂刷第2道中间漆,待完全干燥后用与底漆相同的检查方法检查漆膜厚度。4)质量检查:涂装结束后,及时用测厚仪对构件整体涂层进行检测,并对已喷涂的构件进行保护。5)严格把控加工厂除锈喷涂质量,杜绝构件表面漆膜返锈。2)对现场施工人员在涂装配比与操作技能方面进行严格交底,并且焊后打磨和涂装前的除锈质量须符合规范要求,探伤后的耦合剂须清理到位,最好是有专人验收。6)需在规定日期内且配套使用。涂料使用前须严格按照说明书中所规定的比例来进行混合。涂料混合搅拌均匀后,需要经过一定的熟化时间后才能使用,且必须在规定的时间内用完。对加工厂喷砂作业进行有效的监管,保证涂装前构件表面符合要求;现场涂装前,基底必须清理干净且温度适宜。

结束语

高层钢结构建筑技术具备高效、节能、低污染、低能耗的诸多优势。因此,在我国当代建筑企业的发展过程中应受到极大的重视,在研发此项技术的过程中应该结合我国建筑行业的具体情况吸收国外发达国家的先进经验,以促进此项技术的完善发展。

参考文献:

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论文作者:杨琳杰,康磊

论文发表刊物:《基层建设》2019年第14期

论文发表时间:2019/7/26

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